第3章土壤的基本性质 3,土壤的孔性、结构性和耕性 3,1,1土壤孔性 土壤中士粒或团聚体之间以及团聚体内部的空隙叫 散土壤孔隙 土壤孔性包括孔隙度(孔隙数量)和类型 (孔隙的大小及其比例),前者决定着土壤气、液 两相的总量,后者决定着气、液两相的比例 3,1,1.1土壤孔隙度( soil porosity) 容积土壤中孔隙容积占整个土体容积的百分数。 表示土壤中各种大小孔隙度的总和。一般是通过 上壤容重和土壤相对密度来计算 土壤孔隙度=[1-(容重)/相对密度]×100%
• 第3章 土壤的基本性质 • 3.1 土壤的孔性、结构性和耕性 • 3.1.1 土壤孔性 • 土壤中土粒或团聚体之间以及团聚体内部的空隙叫 做土壤孔隙。 • 土壤孔性包括孔隙度（孔隙数量）和孔隙类型 （孔隙的大小及其比例），前者决定着土壤气、液 两相的总量，后者决定着气、液两相的比例。 • 3.1.1.1 土壤孔隙度(soil porosity) • 容积土壤中孔隙容积占整个土体容积的百分数。 它表示土壤中各种大小孔隙度的总和。一般是通过 土壤容重和土壤相对密度来计算。 • 土壤孔隙度= [1- （容重）/相对密度] ×100%
9土壤孔隙度=孔隙容积/土壤容积]×100% [(土壤容积-土粒容积)/壤容积]×100‰ =[1-(土粒容积/壤容积)]×100% 1(壤重量/对密度)/士壤重量/容 重)]×100% (1-容重/相对密度)×100% (1)土壤相对密度( soil relative density:是指单 位容积的固体士粒(不包括粒间孔隙)的干重与4℃ 的体积水重之比。单位为g/cm3
• 土壤孔隙度=[孔隙容积/土壤容积] ×100% • =[（土壤容积-土粒容积）/土壤容积] ×100% • =[1-（土粒容积/土壤容积）] ×100% • = [1-（土壤重量/相对密度）/（土壤重量/容 重 ）] ×100% • = （1-容重/相对密度）×100% • （1）土壤相对密度(soil relative density)： 是指单 位容积的固体土粒（不包括粒间孔隙）的干重与 4℃ 时同体积水重之比。单位为g/cm3
表3-1土壤中主要矿物的相对密度 旷物 相对密度 蒙脱石 2.02.0 H云母 276-3.0 埃浴石(多水高岭石)2.0-2.20 黑云母 276-310 正长石25-18 自云石 2.80-2.0 高岭石 20-2.65角闪石、辉石 3.0-3.40 石英 2.65-2.66 褐铁矿 3.50-4.0 斜长石 2.67~24 黛铁矿 S.16-5.8 方解石 271~272
0(2)土壤容重bud的nsy:是指单位容积 体(包括孔隙在内的原状土的干重。单位为g/m 或U/m 般早地土壤容重大体在1.00~1.80g/cm3 之间。 土壤容重的用途主要有以下几个方面: 表3-2土壤容重和士壤松紧度及孔隙度的关系 项目 松紧程度 容重(g/am3) 孔隙度 最松 60 松 1.00~1.14 60-56 适宜 1.14~1.26 56-52 稍紧 1,26~130 52~50 >1,30 <50
• （2）土壤容重(soil bulk density)：是指单位容积土 体（包括孔隙在内的原状土）的干重。单位为g/cm3 或t/m3。一般旱地土壤容重大体在1.00~1.80 g/cm3 之间。 • 土壤容重的用途主要有以下几个方面： • ①反映土壤松紧度
对手大多数植物来说,土壤容重在1.14~1,26g/cm3 之间比较适宜 ②讲算土壤的重量 m=sh0·式中:m为土重;s为面积; h为上层深度;p为容重。 如:已知土壤容重为1.15t/m3,求每公倾耕层0-20 cm的土重? 100×100×0.2×1.15=2300t ③计算土壤中各组分(如土壤水分、有机质、养分 和盐分等)的含量 如:已知士壤容重为1.15t/m3,有机质含量为1%,则 每公倾耕层土壤有机质含量为: °2300t×1%=23t
• 对于大多数植物来说，土壤容重在1.14~1.26 g/cm3 之间比较适宜。 • ②计算土壤的重量 • ms = s ·h ·ρ 式中：ms为土重； s为面积； h为土层深度； ρ为容重。 • 如：已知土壤容重为1.15 t/m3 ,求每公倾耕层0-20 cm 的土重？ ms = 100×100 × 0.2 × 1.15 = 2300 t • ③计算土壤中各组分（如土壤水分、有机质、养分 和盐分等）的含量 • 如：已知土壤容重为1.15 t/m3 ,有机质含量为1%，则 每公倾耕层土壤有机质含量为： • 2300 t ×1% = 23 t
°(3)上壤孔隙比:是土壤中孔隙容积与土粒容积的 比值,结构良好的耕层土壤的孔隙比应≥1 孔比三[孔隙度/(孔隙度)孔隙容积/上粒 33.112土壤孔隙类型 当量孔径:是指与一定的土壤水吸力相当的孔径,它 凵隙的开形状及其均匀性无关。土壤水吸力与当量 孔径的关系式为: d=3/个T式中:d为孔隙的当量孔径(mm) 为土壤水吸力(100Pa) 量孔径与土壤水吸力成反比,土壤水吸力愈大 则当量孔径愈小 °(1)土壤孔隙类型 °①非活性孔,又称无效孔、束缚水孔。这是土壤中 最细微的孔隙,当量孔径一般1.5×106Pa
• （3） 土壤孔隙比：是土壤中孔隙容积与土粒容积的 比值，结构良好的耕层土壤的孔隙比应≥1。 • 孔隙比 = [孔隙度/（1-孔隙度）] = 孔隙容积/土粒 容积 • 3.1.1.2 土壤孔隙类型 • 当量孔径: 是指与一定的土壤水吸力相当的孔径,它 与孔隙的开形状及其均匀性无关。土壤水吸力与当量 孔径的关系式为： • d = 3/T 式中：d为孔隙的当量孔径（mm）、 T为土壤水吸力（100Pa） • 当量孔径与土壤水吸力成反比，土壤水吸力愈大， 则当量孔径愈小。 • （1）土壤孔隙类型 • ① 非活性孔，又称无效孔、束缚水孔。 这是土壤中 最细微的孔隙，当量孔径一般1.5 ×106Pa
②毛管孔隙当量孔径约为0.02-0.002m,土壤水 吸力15×10甲a=1.5×10Pa,具有毛管作用 ③通气孔隙当量孔径>0.2m,相应的土壤水吸力 小于15×10Pa,毛管作用明显减弱。 (2)土壤各种孔隙度计算 总孔隙度非活性孔度+毛管孔度+通气孔度 非活性孔度=(非活性孔容积/土壤容积)×100% 毛管孔度=(毛管孔容积/土壤容积)×100% 通气孔度=(通气孔容积/土壤容积)×100% 如果已知土壤田间持水量和凋萎含水量,则土壤毛 管孔度可按下式计算: ●毛管孔度=(田间持水量一凋萎含水量)÷容重 ×100
• ② 毛管孔隙 当量孔径约为0.02-0.002mm, 土壤水 吸力1.5×104Pa- 1.5 ×106Pa,具有毛管作用。 • ③ 通气孔隙 当量孔径>0.2mm,相应的土壤水吸力 小于1.5×104Pa,毛管作用明显减弱。 • （2） 土壤各种孔隙度计算： • 总孔隙度 = 非活性孔度 + 毛管孔度 + 通气孔度 • 非活性孔度 = （非活性孔容积/土壤容积）× 100% • 毛管孔度 = （毛管孔容积/土壤容积）× 100% • 通气孔度 = （通气孔容积/土壤容积）× 100% • 如果已知土壤田间持水量和凋萎含水量，则土壤毛 管孔度可按下式计算： • 毛管孔度 = （田间持水量 - 凋萎含水量）÷ 容重 × 100%
3.L.1.3士壤孔隙状况与土壤肥力、作物生长的关 (1)土壤孔隙状况与土壤肥力 (2)土壤孔隙状况与作物生长 早作土壤耕层的土壤总孔隙度为50%-56%,通气孔度 不低手10%,大小孔隙之比在1:24,较为合适。 33.L.2土壤结构性 土粒在内外因素的综合作用下,相互团聚成大小、形 态和性质不同的团聚体,这种团聚体称为上壤结构 structure,或叫上壤结构体。 3.1.2.1土壤结构的类型 (1)块状结构( blocky structure):土粒胶结成块,近 立方体形,其长、宽、高三轴大体近似,边面不明显 大的直径大于10cm,小的直径为5-10cm
• 3.1.1.3 土壤孔隙状况与土壤肥力、作物生长的关 系 • （1）土壤孔隙状况与土壤肥力 • （2）土壤孔隙状况与作物生长 • 旱作土壤耕层的土壤总孔隙度为50%-56%，通气孔度 不低于10%，大小孔隙之比在1:2-4，较为合适。 • 3.1.2 土壤结构性 • 土粒在内外因素的综合作用下,相互团聚成大小、形 态和性质不同的团聚体，这种团聚体称为土壤结构 (soil structure)，或叫土壤结构体。 • 3.1.2.1 土壤结构的类型 • (1) 块状结构(blocky structure): 土粒胶结成块,近 立方体形,其长、宽、高三轴大体近似，边面不明显， 大的直径大于10cm，小的直径为5-10cm
(2)核状结构( ubangular structure):结构体长、 高三轴大体近似,边面梭角明显,较块状结构 小,大的直径为1020m稍大,小的直径为5-10mm (3)状结构( columnar structure):结构体的垂 直轴特别发达,呈立柱状,棱角明显有定形者,私 为棱柱状结构,棱角不明显无定形者,称为圆柱状结构。 (4)片状结构( platy structure):结构体的水平轴 侍别发达,即沿长、宽方向发展呈薄片状,厚度稍 薄,且结构体间较为弯曲者称为鳞片状结构,片状 构的厚度可小于1cm与大于5cm不等 (5)团粒结构( spheroidal structure):通常是指 土壤中近于圆状小团聚体,其粒径为0.25-10mm。 农业生产上最理想的团粒结构粒径为2-3mm。团粒 构经水浸泡较长时间不松散者,称为水稳性
• （2）核状结构(subangular structure)： 结构体长、 宽、高三轴大体近似，边面梭角明显，较块状结构 小，大的直径为10-20mm稍大，小的直径为5-10mm。 • （3）柱状结构(columnar structure)：结构体的垂 直轴特别发达，呈立柱状，棱角明显有定形者，称 为棱柱状结构，棱角不明显无定形者，称为圆柱状结构。 • （4）片状结构(platy structure) ：结构体的水平轴 特别发达，即沿长、宽方向发展呈薄片状，厚度稍 薄，且结构体间较为弯曲者称为鳞片状结构，片状 结构的厚度可小于1cm与大于5cm 不等。 • （5）团粒结构(spheroidal structure) ： 通常是指 土壤中近于圆状小团聚体，其粒径为0.25-10mm。 农业生产上最理想的团粒结构粒径为2-3mm。团粒 结构经水浸泡较长时间不松散者，称为水稳性团粒 结构
块状 柱状 梭柱状 团粒 核状 片状 微团粒 图3-1土壤结构类型示意图
